Ringkanalsystemet er ikke fremtidens system pga. risikoen for svovlbrinte og lugtgenerne ved den daglige omrøring. Desuden kan systemet ikke håndtere væsentlige mængder af halmstrøelse i gylle. Til drægtighedsstalde anbefales i stedet fx linespilsanlæg.

I en drægtighedsstald til løsgående søer med elektronisk sofodring og store redekasser, blev der afprøvet et ringkanalsystem til håndtering af gyllen. Dette gyllesystem er det hyppigst anvendte i nye kvægstalde, da det erfaringsmæssigt kan håndtere kvæggylle og samtidigt giver en god fleksibilitet ved indretningen af stalden. Formålet var derfor at vurdere muligheden for at anvende ringkanalsystemet i svinestalde, herunder sikkerheden mht. svovlbrinte.

Afprøvningen viste, at ringkanalsystemet ikke kan anbefales til brug i svinestalde af følgende årsager:

Systemet kom aldrig til at fungere: Både i stalden og udenfor i omrørerkanalen blev der dannet et massivt flydelag af bl.a. halm, der ikke kunne holdes opblandet ved de daglige omrøringer af kanalen. Der blev ændret på en række parametre i afprøvningsforløbet, men intet ud over reduceret halmtildeling havde nogen væsentlig effekt på håndteringen af gylle.
Der blev registreret uacceptable høje svovlbrintekoncentrationer. På udsatte steder under spaltegulvet blev der under omrøring målt svovlbrintekoncentrationer på op til 200 ppm. I samme område lige over spaltegulvet blev der målt op til over 100 ppm og over 50 ppm i én meters højde. Arbejdstilsynets hygiejniske grænseværdi for en arbejdsdag er 10 ppm.
Den daglige omrøring gav desuden anledning til betydelige lugtgener både i stalden, på gården og hos omkringboende. Lugtgenerne var stærkt medvirkende til, at det blev valgt at ombygge ringkanalsystemet til linespilsanlæg.

Ringkanalsystemet er også etableret i andre drægtighedsstalde. Her har man funktionsmæssigt haft bedre erfaringer med systemet end i nærværende afprøvning. Det tillægges et markant lavere, eller intet, halmforbrug end i afprøvningsbesætningen.

Sammenfattende vurderes det, at ringkanalsystemet ikke er fremtidens system pga. risikoen for svovlbrinte og lugtgenerne ved den daglige omrøring. Desuden kan systemet ikke håndtere væsentlige mængder af halmstrøelse i gylle. Til drægtighedsstalde anbefales i stedet at etablere fx linespilsanlæg.

Baggrund

Ringkanalprincippet anvendes i stor udstrækning i løsdriftsstalde til kvæg. Gyllekanalerne er forbundne og gyllen cirkuleres med mellemrum ved hjælp af en pumpe eller en propel, der er anbragt i en forbindelseskanal, som er ført udenfor stalden. For at hindre frigivne gasser i at trænge ind i stalden, er dette kanalafsnit forsynet med vandlåse til de indvendige kanaler.

Når ringkanalsystemet er blevet så udbredt i nye kvægstalde, skyldes det formentlig flere forhold:

Erfaringer har vist, at ringkanalsystemet er effektiv til at håndtere sejtflydende kvæggylle i modsætning til alternativer som bagskylleanlæg og anlæg med spjæld
Systemet passer godt til den staldindretning, der anvendes i løsdriftsstalde til kvæg, fordi ringkanalsystemet er fleksibelt mht. placering af spaltegulv i modsætning til andre gyllesystemer, der forudsætter lange lige kanaler
Systemet udmærker sig ved at være teknisk enkelt, idet det kun kræver en propelomrører udenfor stalden. Hvis der vælges en løsning, hvor gyllehøjden i ringkanalsystemet styres automatisk, kræver systemet kun manuel bistand ved svigt

Der har også været en vis interesse for systemet til svinestalde, specielt i drægtighedsstalde til løsgående søer, der indretningsmæssigt er meget lig kvægstalde. Flydende håndtering af gødningen kræver som regel, at staldene indrettes med linespilsanlæg eller bagskylleanlæg, medmindre der bruges så lidt strøelse at vakuumanlæg kan anvendes. Linespilsanlæg og bagskylleanlæg begrænser imidlertid mulighederne ved indretning af stalden. Her kunne ringkanalsystemet give nogle nye muligheder. Samtidig var det forventet, at ringkanalsystemet kunne håndtere en rimelig mængde strøelse og gødningssystemet hermed ikke blev begrænsende for indretningen af stalden.

Der er dog flere væsentlige, uafklarede spørgsmål ved anvendelse af ringkanalsystem i svinestalde. Omrøring af gylle i staldene var i 60’erne og 70’erne skyld i mange svovlbrinteforgiftninger med arbejdsulykker og tab af dyr til følge. Omrøring af gylle under spaltegulv har derfor haft rådgivernes og myndighedernes bevågenhed. Ved kvægstalde har Landscentret, Byggeri og Teknik i samarbejde med Arbejdstilsynet udarbejdet et byggeblad, der beskriver, hvordan et ringkanalanlæg skal opbygges. Byggebladet blev udformet på baggrund af en række svovlbrintemålinger, som Forskningscenter Bygholm, DJF, foretog i kvægstalde med ringkanalsystem. Målingerne viste, at der ikke kunne registreres svovlbrinte over gulvniveau i staldrummet. Der kunne til gengæld registreres varierende koncentrationer af svovlbrinte under spaltegulv. De højeste koncentrationer blev registreret i omrørerkanalen.

Målinger fra kvægstalde kan ikke overføres direkte til svinestalde, idet kvægstalde er ”åbne stalde” med stor luftudskiftning hele året, mens svinestaldene typisk er isolerede stalde med begrænset ventilation i vinterperioden.

Formålet var derfor at afprøve gødningshåndtering med ringkanalsystem i drægtighedsstalde, herunder afklare sikkerheden mht. svovlbrinte i stalden. Såfremt sikkerheden var i orden skulle afprøvningen munde ud i et byggeblad, der beskrev krav ved etablering af ringkanalanlæg i drægtighedsstalde til løsgående søer.

Materiale og metode

Afprøvningen blev gennemført i en besætning, hvor der i forbindelse med udvidelse af soholdet og omlægning til løsgående søer blev bygget en drægtighedsstald med elektronisk sofodring og store redekasser. Produktionsforhold og staldindretning er vist i tabel 1.

Udformning af gyllesystem

Der blev etableret 1,2 m dybe gyllekanaler, som blev forbundet i et såkaldt ”ringkanalsystem”. Uden for stalden blev der etableret en omrørerkanal med vandlåse og en 7,5 kW kanalomrører af fabrikatet LJM. En skitse af staldindretning og udformning af gyllesystem er vist i figur 1. I appendiks er der desuden en række billeder, der illustrerer ringkanalsystemets udformning.

Tabel 1. Produktionsforhold og staldindretning

Produktionsforhold
Antal årssøer	450
Antal stipladser i drægtighedsstald	350
Staldindretning
Staldmål: længde x bredde x væghøjde	42,0 m x 24,8 m x 2,6 m
Loftkonstruktion	Stålbuer, 19 grader
Ventilation	Undertryk med luftindtag via vægventiler
Fodringsprincip	Elektronisk sofodring
Lejeareal	Redekasser 5,6 m x 4,5 m med fast gulv
Gødeareal	Spaltegulv

InfoSvin/3364.jpg

Figur 1. Skitse af ringkanalanlæggets opbygning. Kanalbredden varierede fra 1,5 i omrørerkanalen til 2,7 m ved de lange lige stræk. Under spaltegulvet ved foderstationerne var kanalbredden 2,2 m, mens bredden var 2,0 m ved kanalen, der forbandt de to lange kanaler under redekasserne

Gennemførelse

Afprøvningen var inddelt i to faser:

Indkøringsfase.
Afprøvningsfase: Luftkvalitet og sikkerhed i anlægget skulle dokumenteres. Denne fase skulle gennemføres i samarbejde med Arbejdstilsynet, Forskningscenter Bygholm og Landscentret, Byggeri og teknik.

Registreringer

I fase 1 blev følgende registreret:

Logbog over funktion af gyllesystemet. Alle driftsproblemer og tiltag vedr. gyllehåndteringen blev noteret af besætningsejer og tekniker
Halmforbrug, g pr. so pr. dag
Måling af ammoniak og kuldioxidkoncentration i staldrum med sporgasrør af fabrikatet Kitagawa ved hvert besøg af tekniker
Måling af svovlbrintemålinger med Kitagawa sporgasrør følgende steder:
- I omrørerkanalen under spaltegulv
- Under spaltegulv inde stalden
- Over spaltegulv inde i stalden

I fase 2 var det planlagt, at skulle der registreres svovlbrintekoncentration kontinuerligt i forbindelse med omrøring i følgende målepunkter:

I omrørerkanalen under spaltegulv
Under spaltegulv inde stalden
Over spaltegulv inde i stalden

Svovlbrintemålingerne skulle foretages fire gange i løbet af afprøvningsperioden. Dels to målinger i sommerperioden, dels to målinger i en kold vinterperiode. Den første måling skulle foretages ved normal brug af anlægget. Den anden måling skulle foretages i forbindelse med, at kanalomrøreren havde stået stille i to uger, og at kanalomrøreren derefter fik lov til at køre kontinuerligt i to timer.

Resultater og diskussion

Drægtighedsstalden blev taget i brug juli 2001, men der var først fuld belægning sidst på året. Ved ibrugtagning blev der fyldt 150 kubikmeter tynd sogylle ind i stalden dels for at muliggøre omrøring, dels for at undgå falsk luftindtag ved vandlåse. Denne opstart medførte dog betydelige lugtgener i og udenfor stalden.

Funktion af ringkanalsystemet

Allerede fra starten var der problemer med ringkanalsystemets funktion. Hovedproblemet var, at der dels inde i stalden, dels i omrørekanalen blev dannet et massivt flydelag, som ikke kunne blandes op under normal omrøring. Flydelagets tykkelse inde i stalden var op til 20-30 cm tykt. Det var normalt tykkest for enden af den langside, hvor gyllen kom ind fra omrørerkanalen. I selve omrørerkanalen kunne flydelaget blive op til en halv meter tykt. Det blev derfor flere gange fjernet med rendegraver fra omrørerkanalen.

Mange gange i afprøvningsperioden blev der brugt adskillige timer på at røre flydelaget op. Det var dog muligt at få gyllen gjort ”homogen”, men allerede et par dage efter var det massive flydelag gendannet de samme steder som før omrøringen.

For at forbedre anlæggets funktion blev der i afprøvningsperioden foretaget en række tiltag efter samråd med firmaer og rådgivere med erfaring fra tilsvarende systemer i kvægstalde:

Varighed af omrøring

Den oprindelige plan med udgangspunkt i erfaringer fra kvægstalde var at 5-10 minutters daglig omrøring skulle være tilstrækkelig til at sikre en homogen gylle. For at prøve at ”slå flydelaget i stykker” og få det omrørt, blev varigheden af omrøringen øget til adskillige timer, dog uden væsentlig effekt. Gyllen strømmede fortsat hurtigt under flydelaget uden at bryde det op.

Gyllehøjde

Ringkanalsystemet var udformet således, at gyllehøjden skulle variere fra 40 til 80 cm over gyllekanalens bund. For at slå flydelaget i stykker og få det omrørt blev det forsøgt at variere gyllestanden ud over 40-80 cm. Dette tiltag havde ikke nogen væsentlig effekt.

Omløbsretning

Omløbsretningen blev ændret på to måder: Først blev selve omrøreren løftet op og vendt, siden blev det muligt ved elektrisk omskiftning at få omrørepropellen til at køre modsat rundt. Ved at ændre omløbsretningen var det muligt at få flydelaget til at flytte sig inde i stalden, men det forblev massivt blot andre steder i ringkanalsystemet.

Frekvensregulering

Nogle rådgivere med erfaring fra andre ringkanalsystemer mente, at strømningen var for kraftig. Derfor blev omrørerens hastighed gjort regulerbar med en frekvensomformer. I en periode blev der varieret på hastigheden, men uden væsentlig effekt.

Omrørerens placering i omrørerkanalen

I omrørerkanalen, der var 2,2 m dyb, var det muligt at ændre dels omrørerens placering i højden, dels højdeforskellen før og efter omrøreren. Der blev forsøgt med en række kombinationer, men uden væsentlig effekt.

Halmforbrug

Forbruget af halm varierede i afprøvningsperioden. I starten blev der tildelt ca. 400 g pr. so dagligt (ca. 150 kg pr. stiplads årligt), hvilket dog hurtigt af hensyn til gyllesystemets funktion blev reduceret til et forbrug mellem 200 til 300 g afhængig af årstiden – mest om vinteren og mindst om sommeren. Et mindre strøelsesforbrug havde en positiv indflydelse på funktionen, idet flydelaget blev opbygget væsentlig langsommere.

Gødningshåndtering med ringkanalsystem blev også etableret i andre drægtighedsstalde. Her havde man funktionsmæssigt dog bedre erfaringer med systemet end i afprøvningsbesætningen. Den væsentligste årsag var, at halmforbruget var markant lavere end i afprøvningsbesætningen, hvorved det massive flydelag ikke blev så udtalt, at det medførte problemer.

Hovedkonklusionen af fase 1 var, at de alvorlige funktionsproblemer ikke kunne løses med det ønskede forbrug af halm. Derfor blev afprøvningen stoppet allerede efter fase 1. Primo 2003 blev det endelig besluttet at ombygge gødningssystemet til linespilsanlæg. Det kunne konstateres, at svinegylle med den anvendte strøelsesmængde opfører sig væsentlig forskelligt fra kvæggylle. Hvor oprørt kvæggylle forbliver en ”homogen” grødet masse i lang tid, danner svinegylle med halm nyt massivt flydelag kort tid efter omrøring. Af funktionsmæssige årsager må ringkanalsystemet frarådes til svinestalde, hvor der anvendes samme mængde halm som i afprøvningsbesætningen, dvs. 100-150 kg halm pr. stiplads årligt.

Efter ombygning til linespilsanlæg kom gødningshåndteringen til at fungere tilfredsstillende. Der blev foretaget følgende ændringer: Der blev etableret et linespilsanlæg, der trak gyllen helt ud i den tidligere omrørerkanal. I stalden blev ringkanalsystemets skrå nedløb til omrørerkanalen fyldt op og ”nye kanalbunde” blev forhøjet med ca. 5 cm i forhold til resten af kanalerne for at forhindre den tynde gylle i at løbe ud i omrørerkanalen. I omrørerkanalens ene ende blev der lavet en én meter dyb sump til en gyllepumpe, der dels kunne bagskylle omrørerkanalen, dels pumpe gylle over i lagertank. Udslusning af gylle sker en gang ugentligt. Bagskylning i omrørerkanalen startes samtidig med linespilsanlægget. Efter ca. 10 minutters omrøring pumpes gyllen til lagertank.

Svovlbrinte

Arbejdsmiljø og sikkerhed var ikke tilgodeset ved ringkanalsystemet. De foretagne svovlbrintemålinger viste uacceptable høje koncentrationer i stalden på udsatte steder, dvs. hvor gyllekanalerne var snævre og/eller ændrede retning. Under spaltegulvet på de mest udsatte steder som fx under foderstationerne blev der målt svovlbrintekoncentrationer på op til 200 ppm under omrøring. I samme område over spaltegulvet blev der målt op til over 100 ppm og over 50 ppm en meter over gulvniveau. Uden for omrøringsperioderne blev der ikke registreret svovlbrinte i målbare koncentrationer.

Tabel 2. Menneskelig reaktion på svovlbrinte i luft

Koncentration, ppm

Menneskelig reaktion

0,025

1

3-5

10

30

50-100

350-450

500-600

600-700

700-2000

Lugtgrænse

Svag lugt

Lugten føles ubehagelig

Hygiejnisk grænseværdi for en arbejdsdag

Stærk ubehagelig lugt

Mindre syns- og åndedrætsbesvær efter en time

Hoste og synkebesvær – lugtesans lammet efter 2-15 minutter

En halv til en time medfører bevidstløshed/død

2-15 minutter medfører bevidstløshed/død

1 minut medfører død

De målte svovlbrintekoncentrationer var så høje, at ringkanalsystemet frarådes til svinestalde, se tabel 2. Ifølge planen for afprøvningen skulle Arbejdstilsynet involveres, når systemet var indkørt for at få systemet godkendt og udformet et byggeblad. Men med den dårlige funktion og de uacceptable høje svovlbrintekoncentrationer blev det ikke relevant.

Lugt

Den daglige periode med omrøring gav anledning til betydelige lugtgener både i og uden for stalden. Lugtfrigivelsen fra omrøringen kunne tydeligt erkendes både på gården og hos omkringboende. Lugtgenerne var stærkt medvirkende til, at det blev valgt at ombygge ringkanalsystemet til linespilsanlæg.

Samarbejdspartnere

Afprøvningens fase 2 skulle gennemføres i samarbejde med Arbejdstilsynet og Landscentret, Byggeri og Teknik. Kontinuerlige svovlbrintemålinger skulle foretages af Forskningscenter Bygholm, DJF. Samarbejdspartnerne blev dog ikke involveret, da fase 2 aldrig blev gennemført.

Referencer

-	Landbrugets byggeblade: (2000), Ringkanalanlæg i svinestalde. Gr. Nr. 103.05-05, Landskontoret for Bygninger og Maskiner.
-	Pedersen, Søren et al.:(1998). Svovlbrintemålinger i ringkanaler. Internt notat, Forskningscenter Bygholm, DJF.

Deltagere: Roald Koudal

Afpr.nr. 673

Appendiks

Figur 2. Omrørerkanalen var 2,2 m dyb og overdækket med støbejernsspaltegulv

Figur 3. Omrørerkanalen set indefra. De skinner i kanalvæggen, der fastholdte selve
kanalomrøreren, var endnu ikke monteret. Kanalomrøreren var placeret ca. 3 meter
fra åbningen i forgrunden

Figur 4. Kanalomrører af fabrikatet LJM med 7,5 kW motor

Figur 5. Billedet viser den side af stalden, hvor der var etableret spaltegulv under foderstationerne.
Det var generelt i dette område, de højeste svovlbrintekoncentrationer kunne registreres i stalden.
Det skyldtes formentligt, at kanalerne var smallere (= større hastighed på gyllen), og at den
cirkulerende gylle skulle ændre retning

Figur 6. Billedet viser vandlåsen set fra kanalen i stalden mod omrørerkanalen udenfor stalden.
Kanalen inde i stalden var 1,2 m under spaltegulvsniveau. Vandlåsen ud mod omrørerkanalen
var yderligere 20 cm under

Figur 7. Den ene langside af ringkanalsystemet set fra det skrå udløb ned
mod den udvendige omrørerkanal. Bemærk åbningerne ind til redekasserne,
der kunne bruges til at fjerne fugtigt halm og gødning fra stierne.

Ringkanal i drægtighedsstald